IV. Các vấn đề môi trường liên quan
PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ VÀ ĐÔNG TỤ
•Quá trình lắng chỉ có thể tách đƣợc các hạt rắn huyền phù nhƣng không thể tách đƣợc các chất nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thƣớc quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phƣơng pháp lắng cần tăng kích thƣớc của chúng nhờ sự tƣơng hỗ giữa các hạt phân tán liên kết và tập hợp các hạt nhằm tăng vận tốc lắng của chúng.
•Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lƣợng đòi hỏi phải trung hòa điện tích của chúng và liên kết chúng với nhau.
•Quá trình trung hòa điện tích gọi là quá trình đông tụ(coagulation)
•Quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ(flocculation)
Phƣơng pháp keo tụ:
_Là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nƣớc. Khác với quá trình đông tụ ,khi keo tụ thì quá trình diễn ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tƣơng tác lẫn nhau giữa các phân tử keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng.
_Chất keo tụ thƣờng có thể là hợp chất tự nhiên hoặc tổng hợp
Tuyển nổi:
_Phƣơng pháp tuyển nổi thƣờng đƣợc dùng để tách các hợp chất dạng rắn hay dạng lỏng,phân tán không tan hay tự lắng kém khỏi pha lỏng.Trong xử lý nƣớc thải tuyển nổi thƣờng đƣợc sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
_Ƣu điểm cơ bản là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ và nhẹ,lắng chậm trong thời gian ngắn.Khi các hạt nổi lên bề mặt thì thu bằng bộ phận hớt bọt.
_Tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sục khí vào trong pha lỏng,các khí đó kết dính với các hạt,khi hạt đủ lớn thì nổi lên bề mặt.Sau đó chúng tập hợp với nhau thành những lớp bọt.
Hấp phụ:
_Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải khỏi chất
hữu cơ hòa tan.
_Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ than hoạt tính,các chất tổng hợp,phế phẩm(tro,rỉ,mạt cƣa)
_Chất hấp phụ vô cơ nhƣ đất sét,silicagen,keo nhôm và các hydroxit kim loại ít đƣợc sử dụng.
_Than hoạt tính thƣờng đƣợc sử dụng,nhƣng chúng cần có những tính chất xác định nhƣ:
+Tƣơng tác yếu với các phân tử nƣớc và mạnh với các chất hữu cơ. +Có lỗ xốp thô để hấp thụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp.
+Có khả năng phục hồi,bền với nƣớc và thấm nƣớc nhanh. +Có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxi hóa
Phƣơng pháp xử lý sinh học:
_Phƣơng pháp xử lý sinh học là sử dụng khả năng sống,hoạt động của vi sinh vật trong nƣớc thải.Các vsv sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng.
_Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vsv gọi là quá trình oxi sinh hóa. Có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặ kị khí.
_Phƣơng pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng làm sạch hoàn toàn các loại nƣớc thải hữu cơ hòa tan hoặc phân tán nhỏ,thƣờng đƣợc áp dụng sau khi loại bỏ các tạp chất thô ra khỏi nƣớc thải.
Bể hiếu khí bùn hoạt tính Aerotank:
_Là bể chứa hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt tính,khí đƣợc cấp liên tục vào bể để giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nƣớc thải và cấp đủ oxi cho cho VSV oxi hóa các chất hữu cơ có trong nƣớc thải. Khi ở trong bể ,các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân cho các vi khuẩn cƣ trú,sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính.
_Vi khuẩn và VSV sống dùng chất nền (BOD)và chất dinh dƣỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hóa các chất rơ không hòa tan và thành tế bào mới.
_Phần bùn than hoạt tính dƣ đƣợc đƣa vào bể nén bùn.
_Bể Aeroten hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.
Bể hiếu khí bùn hoạt tính Aerotank
Quá trình xử lý sinh học kị khí:
_Là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nƣớc thải trong điều kiện không có Oxi để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí NH4 và CO2
Bể UASB-- Upflow Anaerobic Sludge Blanket Process :
Quy trình kị khí có tầng bùn lơ lửng dòng chảy ngƣợc
_Nƣớc thải đƣa trục tiếp vào dƣới đáy bể và đƣợc phân phối đồng đều ở đó,sau đó chảy ngƣợc lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ đƣợc tiêu thụ ở đó.
_Các bọt khí CO2 và Metan nổi lên trên đƣợc thu bằng các chụp khí để dẫn ra khỏi bể.
_Nƣớc thải tiếp theo đó sẽ dễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn.Pha lỏng đƣợc dẫn ra khỏi bể,còn pha rắn thì hoàn lƣu lại lớp bông bùn.
_Sự tạo thành các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB
Vùng lắng lắng Vùng lắng Vùng phân hủy Vùng phân hủy Vùng phân hủy
UASB là một trong những công nghệ xử lý nƣớc thải bằng biện pháp sinhhọc kỵ khí đƣợc ứng dụng rộng rãi trên thế giới do các đặc điểm sau: Cả ba quá trình: Phân hủy – Lắng bùn – Tách khí đƣợc lắp đặt chung trong cùng một công trình.
Tạo thành các loại bùn hạt kỵ khí có mật độ VSV cao và tốc độ lắng vƣợt xa so với lớp bùn hiếu khí lơ lửng.
Do đặc tính của bể UASB xử lý đƣợc chất hữu cơ có hàm lƣợng cao nhƣng không triệt để. Do đó, đối với nƣớc thải có hàm lƣợng BOD cao thì trong sơ đồ công nghệ, vị trí bể UASB thƣờng đƣợc đặt trƣớc bể hiếu khí Aerotank nhằm để xử lý triệt để chất hữu cơ có trong nƣớc thải .
Vì bể UASB chỉ xử lý BOD giảm về một mức độ nhất định, không triệt để,còn bể Aerotank thì có thể xử lý đƣợc chất hữu cơ có nồng độ thấp đạt hiệuquả cao. Do đó bể UASB thƣờng đặt trƣớc bể hiếu khí.